| 【発明の名称】 |
水田作業機の昇降制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】西中 正昭
【氏名】児島 祥之
【氏名】八木澤 俊夫
【氏名】向井 猛
【氏名】田中 富穂
【氏名】山下 眞
【氏名】松木 直樹
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| 【要約】 |
【課題】畦際旋回終了時において、苗植付装置の整地フロートで圃面を均すことによって、植付状態を良好に維持できるような作業形態を採るに際して、作業者が旋回操作を行いながら、苗植付装置の下降操作に意を配することのない、作業者の操作負担を軽減した田植機を提供する点にある。
【解決手段】走行機体の操向角を検出する操向角検出センサを設け、操向角検出センサが直進走行状態への修正作動を検出した場合には、苗植付装置を自動的に下降させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 作業装置を昇降自在に取り付けている走行機体の旋回状態を検出する旋回状態検出機構を設け、旋回状態検出機構が旋回始まりを検出した後に旋回後半に到ったことを検出したならば、上昇位置にある作業装置を下降作動させる制御手段を備えている水田作業機の昇降制御装置。
【請求項２】 作業装置を昇降自在に取り付けている走行機体の旋回状態を検出する旋回状態検出機構と、旋回状態検出機構の検出結果を受けて作業装置の自動下降作動を許容する状態と禁止する状態とを選択する選択手段を設け、旋回状態検出機構が旋回始まりを検出した後に旋回後半に到ったことを検出し、かつ、選択手段が許容する状態であれば、上昇位置にある作業装置を下降作動させる制御手段を備えている水田作業機の昇降制御装置。
【請求項３】 作業装置を昇降自在に取り付けている走行機体に対する操向装置と、操向装置による操向角を検出する操向角検出手段とを設け、操向角検出手段が操向開始状態を検出した後に直進状態への修正作動開始状態を検出したならば、上昇位置にある作業装置を下降作動させる制御手段を備えている水田作業機の昇降制御装置。
【請求項４】 旋回状態検出機構が加速度センサである請求項１又は２記載の水田作業機の昇降制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行機体に昇降自在に作業装置を取付けている水田作業機の昇降制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】作業装置を昇降させる場合には、作業装置を走行機体に対して昇降作動させる昇降操作レバーか又は作業装置を植付状態から所定高さへ、所定高さから植付状態に設定できる強制昇降操作レバーによってのみ行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】植付作業形態において、一般的には、畦際での旋回終了直前において、作業装置としての苗植付装置を下降させて、それに付設した整地フロートを接地させることで枕地での圃面を均し、植付けの最終行程としての枕地植えにおける植付状態を良好にできる観点より好ましい作業形態であるとして慣行されている。しかし、上記したように、苗植付装置の昇降は操作レバーに対する操作が必要である為に旋回操作と同時操作になり、作業者によっては旋回操作が優先するところから、整地フロートを適切な時期に接地させることができなかった。
【０００４】本発明の目的は、整地フロートを適切な時期に接地させることができて、作業者の操作負担を軽減できる水田作業機の昇降制御装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】〔構成〕請求項１にかかる発明による特徴構成は、作業装置を昇降自在に取り付けている走行機体の旋回状態を検出する旋回状態検出機構を設け、旋回状態検出機構が旋回始まりを検出した後に旋回後半に到ったことを検出したならば、上昇位置にある作業装置を下降作動させる制御手段を備えている点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００６】〔作用〕つまり、旋回状態検出機構からの検出情報によって、旋回状態検出機構が旋回後半に到ったことを検出した場合には、走行機体が機体向きを直進状態に復帰させる時点に到ったと判断できるので、制御手段の作動によって自動的に作業装置を下降させる。
【０００７】〔効果〕これによって、圃面の整地を忘れることなく行えるとともに、作業装置を下降させる点に意を配する必要はなく、作業者の操作負担を軽減できる。
【０００８】〔構成〕請求項２にかかる発明による特徴構成は、作業装置を昇降自在に取り付けている走行機体の旋回状態を検出する旋回状態検出機構と、旋回状態検出機構の検出結果を受けて作業装置の自動下降作動を許容する状態と禁止する状態とを選択する選択手段を設け、旋回状態検出機構が旋回始まりを検出した後に旋回後半に到ったことを検出し、かつ、選択手段が許容する状態であれば、上昇位置にある作業装置を下降作動させる制御手段を備えている点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００９】〔作用効果〕この発明においては、請求項１にかかる作用効果に加えて、さらに、選択手段を設けてあるので、旋回後半に至って自動的に作業装置の下降を望むならば、選択手段を作業装置の自動下降作動を許容する状態に設定すればよい。自動下降を望まない場合には禁止する状態に設定すればよい。これによって、自己のタイミングで昇降を行いたい作業者にも対応した制御構成を採ることができる。
【００１０】〔構成〕請求項３にかかる発明による特徴構成は、作業装置を昇降自在に取り付けている走行機体に対する操向装置と、操向装置による操向角を検出する操向角検出手段とを設け、操向角検出手段が操向開始状態を検出した後に直進状態への修正作動開始状態を検出したならば、上昇位置にある作業装置を下降作動させる制御手段を備えている点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１１】〔作用効果〕この発明においては、操向角検出手段の検出結果に基づいて旋回状態を把握することができ、修正作動開始状態つまりハンドルの戻し操作が検出されると、作業装置を下降させる。このように、旋回作動を司る操向装置を利用して作業装置の下降作動を制御するので、その制御を確実に行うことができる。
【００１２】〔構成〕請求項４にかかる発明による特徴構成は、請求項１又は請求項２にかかる発明において、旋回状態検出機構が加速度センサである点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１３】〔作用効果〕旋回状態においては、遠心力に起因する横スベリ力を受けている走行機体の状態を加速度センサによって検出し、旋回後半においては横スベリ力に起因する加速度が小さくなるので、その時点で作業装置の下降作動を開始させればよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、操向装置としてのハンドル２によって操向操作される駆動型の前車輪５、及び、駆動型の後車輪６を備えた走行機体７の前部のボンネット８内にエンジン９を搭載すると共に、このエンジン９の後部にベルト式無段変速装置２３を介して動力伝達されるミッションケース１０を配置し、走行機体３の中央部に操縦部１、走行機体７の後端部に対し引き上げ式のリフトシリンダ４で駆動昇降するリンク機構３を介して作業装置としての苗植付装置Ａを連結して水田作業機としての田植機を構成する。
【００１５】図１に示すように、運転座席の右側部に苗植付装置Ａの昇降制御とミッションケース１０に内蔵された植付クラッチ（図示せず）の入り切り操作とを行う昇降レバー２４を備えている。図５に示すように、この昇降レバー２４を、ガイド２５に形成された経路内の「下降」位置に設定することで苗植付装置Ａを下降させる。「上昇」位置に設定すると苗植付装置Ａを上昇させる。「中立」位置に設定すると苗植付装置Ａをそのレベルに維持する。「入」位置に設定すると植付クラッチを入り操作すると共に、苗植付装置Ａに備えた整地フロート２９（感知フロート２９Ａ）が接地する状態で所定の対圃場高さを維持する自動昇降制御を行う。「切」位置に設定すると植付クラッチを切り操作する。昇降レバー２４を「自動」位置に設定するとステアリングハンドル２の近傍に備えた強制昇降レバー２６の操作に従って苗植付装置Ａの昇降を許容すると同時に苗植付装置Ａの上昇時には植付クラッチの自動的な切り操作を可能にするものとなっている。より具体的には、強制昇降レバー２６を「下降」位置に操作すると、苗植付装置Ａが下降し、この操作時においては植付クラッチは作動せずに、苗植付装置Ａのみが下降する。その状態でさらに強制昇降レバー２６を下降操作すると植付クラッチが入り作動する。尚、この昇降レバー２４の基端部には図２に示すように該昇降レバー２４の操作位置を計測するポテンショメータ型のレバーセンサ２７を備えている。
【００１６】次に、田植機の走行速度制御について説明する。走行速度はベルト式無段変速装置２３によっても変速される。ベルト式無段変速装置２３は、入力側出力側共に割りプーリ式のものであり、入力側出力側の可動プーリ部を固定プーリ部に対して入力側を近接させれば出力側を離間させるように背反的に作動させることによって、変速を行うものである。ハンドルポスト１１の左側面に前進速度設定レバー１７を設け、この前進速度設定レバー１７を中立操作位置Ｎを挟んで前進操作域Ｆ及び後進操作域Ｒに操作することによって前後進の切換えが可能であり、前進操作域Ｆにおいて前進速度を設定する速度設定器として機能させる。つまり、前進速度設定レバー１７の設定域を検出して設定情報を出力する速度設定器１８を設け、速度設定器１８の設定出力に対応してモータ３０によって変更されるベルト式無段変速装置２３の変速移動後の位置をフィードバックする変速フィードバックセンサ１９を設けて、前進速度を制御するように構成してある。
【００１７】畦際での旋回操作に連動して、苗植付装置Ａの自動昇降及び走行速度の自動変速を行う制御について説明する。図２に示すように、操縦部１に設けてあるハンドル２に対する操作角を検出する操向角検出手段としての操向角検出センサ１２を設け、この操向角検出センサ１２からの信号に基づいて制御を行う。操向角検出センサ１２からの信号は、図２に示すように、デジタル変換された状態で制御装置１６へ入力される場合と、図３に示すように、ローパスフィルタＬＰＦ、波形整形回路１３、遅延回路１４、比較回路１５を介して制御手段としての制御装置１６に入力される場合とがあり、これらを制御形態によって使い分ける。上記のような回路構成によって、具体的には、ハンドル２が旋回操作によって、一旦回転操作された状態から戻し操作された場合に、その戻し操作された信号の立ち下がりエッジを検出するために設けられたものである。まず、直進植付作業より旋回操作に入る場合には、旋回操作に入った状態を設定する操向角設定器２０を設け、この操向角設定器２０による設定値に操向角検出センサ１２からの情報が達した時点で旋回操作に入ったと判断し、基本的には苗植付装置Ａの自動上昇作動を行わせる。操向角検出センサ１２からの情報はデジタル変換された状態で制御装置１６に入力される。この場合に、自動上昇選択手段２１によって、自動上昇が選択されていれば苗植付装置Ａの自動上昇が行われるが、自動上昇が選択されてなければ、自動上昇は行われない。自動上昇が行われない場合の制御形態としては、昇降操作レバー２４等からの指令による手動昇降制御になる。この旋回開始時に自動減速選択手段２２によって自動減速が選択されていれば、設定レバー１７の設定値に拘らず減速が行われる。以上の制御については、図４のフローチャートにおいて、＃１０１〜＃１０８で記載されている。ここに、θ１は操向角検出センサ１２からの検出値であり、θ２は設定器２０からの設定値である。＃１０５の人為上昇は作業者のレバー操作による苗植付装置Ａの上昇作動を示し、＃１０８の人為変速は作業者のレバー操作による任意変速を示す。
【００１８】旋回が始まった後旋回終了の為に、ハンドル２が戻し操作される際に、その戻しのタイミングを図３で示した前記回路群を通して捉えて、苗植付装置Ａを下降させる。この場合に、自動下降選択手段２８が自動下降に選択されていれば、苗植付装置Ａの下降が自動的に行われ、走行速度も自動的に復帰する。苗植付装置Ａが自動下降する場合には植付クラッチは自動的には入り状態とはならず、作業者が強制昇降レバー等で操作することが必要になる。以上の制御については、＃１０９〜＃１１４に記載されている。＃１１０で示すθ１とθ１’は、図３で示す比較回路１５に投入される検出角とする。＃１１２の人為下降は作業者のレバー操作による苗植付装置Ａの下降作動を示す。
【００１９】〔別実施の形態〕
■ 操向角を利用した制御としては、旋回後半においてハンドル２が戻し操作される際には、操向角の微分値は負の値を示す。したがって、操向角検出センサ１２の検出結果より、操向角の微分値が負の値を示した時点で、作業装置Ａを下降作動させるように制御構成を行ってもよい。
■ 上記した■においては操向角を利用した制御について説明したが、走行機体７が旋回状態から直進走行に戻る際に、変化する加速度を加速度センサによって検出し、苗植付装置Ａを自動的に下降させる制御構成を採ってもよい。この加速度センサによって検出しているのは、走行機体７の進行方向が植付作業状態に戻ったか否かを検出していることになるので、ジャイロスコープ等を利用した方位センサの検出結果によって制御を行うことも可能である。以上、操向角検出センサ１２及び加速度センサ、方位センサを総称して旋回状態検出機構とする。
■ 作業装置Ａとして苗植付装置について説明したが、直播機等に使用される作業装置であってもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）１月８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１９６６２８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月２７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２４５１ |
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